[发明专利]投影光学系统和使用投影光学系统的投影显示单元

权利要求书

1.一种投影光学系统，包括：

光源；

光学波导，来自所述光源的光进入所述光学波导并且所述光作为被反射的光从所述光学波导射出；

扩散器，所述扩散器扩散从所述光学波导射出的光；

棱镜片，被所述扩散器扩散的光进入所述棱镜片并且在所述棱镜片中棱镜布置在一个平面上；以及

柱形积分器，透射通过所述棱镜片的光进入所述柱形积分器。

2.根据权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述棱镜片是如下的棱镜片，即，在所述棱镜片中，均具有三角形杆形状的棱镜彼此相邻，并且大量的所述棱镜在二维平面上沿着一个方向布置。

3.根据权利要求1或2所述的投影光学系统，其特征在于，所述光学波导的任意表面是被反射涂层涂覆的反射表面。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的投影光学系统，其特征在于，所述光学波导的任意表面是光透射表面。

5.根据权利要求1或2所述的投影光学系统，其特征在于，所述扩散器被设置成与所述光学波导的至少两个表面接触。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的投影光学系统，其特征在于，所述棱镜片中的两个棱镜片堆叠在彼此顶部。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的投影光学系统，其特征在于，所述棱镜片中的两个棱镜片堆叠在彼此顶部，并且所述棱镜片中的一个棱镜片的透镜布置方向与所述棱镜片中的另一个棱镜片的透镜布置方向正交。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的投影光学系统，其特征在于，所述柱形积分器是通过将透射型材料切割成方形杆而形成的柱形透镜或者通过矩形管内设置的四个平面镜的组合而形成的光通道。

9.根据权利要求1至7中的任一项所述的投影光学系统，其特征在于，在所述柱形积分器的光入射表面上设置与光行进的光轴方向垂直的反射表面，并且在除了所述反射表面之外的所述光入射表面的部分中设置光通过其进入的开口；并且

在所述柱形积分器的光出射表面上从所述光出射表面开始依次设置波片和反射偏振器。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的投影光学系统，其特征在于，所述光源是激光光源。

11.根据权利要求1至9中的任一项所述的投影光学系统，其特征在于，所述光源是LED。

12.根据权利要求1至9中的任一项所述的投影光学系统，其特征在于，所述光源是放电灯。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的投影光学系统，其特征在于，还包括发射具有红色波长的光的红色光源、发射具有绿色波长的光的绿色光源和发射具有蓝色波长的光的蓝色光源作为所述光源；以及

二向色镜，所述二向色镜将来自所述红色光源的光、来自所述绿色光源的光和来自所述蓝色光源的光组合在同一轴上，并且使组合的光进入所述光学波导。

14.一种投影显示单元，包括：

根据权利要求1至13中的任一项所述的投影光学系统；

数字微镜器件(DMD)，所述数字微镜器件是光阀；

一组聚光透镜，所述聚光透镜用于使所述投影光学系统中包括的柱形积分器的光出射表面和所述光阀共轭；以及

投影透镜，所述投影透镜用于形成并投影通过所述光阀的光的放大图像。

15.一种投影显示单元，包括：

根据权利要求1至12中的任一项所述的投影光学系统；

偏振转换器，所述偏振转换器与所述投影光学系统中包括的柱形积分器相邻；

液晶显示装置(LCD)，所述液晶显示装置是光阀；

正交二向色棱镜，所述正交二向色棱镜组合透射通过所述光阀的光；以及

投影透镜，所述投影透镜用于形成并投影通过所述正交二向色棱镜的光的放大图像。